ITPR20070067A1 - Apparato di inserimento meccanico di tubi di armatura in una macchina per perforazione e consolidamento - Google Patents

Description

DESCRIZIONE dell'invenzione avente per TITOLO:

“APPARATO DI INSERIMENTO MECCANICO DI TUBI DI ARMATURA IN UNA MACCHINA PER PERFORAZIONE E CONSOLIDAMENTO”,

La presente invenzione ha per oggetto un apparato di inserimento meccanico di tubi di armatura in una macchina per perforazione e consolidamento.

II presente trovato si riferisce al settore delle perforazioni o trivellazioni. In particolare, la presente invenzione concerne un apparato per Γ inserimento semiautomatico di tubi di armatura nel terreno da consolidare.

L’attività di perforazione e trivellazione è finalizzata anche al consolidamento del suolo o dei soffitti, per esempio nelle gallerie. Infatti, quando si deve consolidare il soffitto di una stanza ricavata in un opera di scavo, si procede a perforare detto soffitto e a inserire nei fori praticati tubi di armatura. La stessa procedura viene applicata anche al suolo e a tutte le superfici che richiedono consolidamento.

A tale scopo, le macchine per perforazione e consolidamento sono generalmente provviste di un braccio orientabile secondo una direzione longitudinale di perforazione e di un apparato di inserimento di un tubo di armatura nel foro longitudinale.

Tale apparato di inserimento generalmente comprende un elemento di guida del tubo, per mantenerlo allineato con la direzione longitudinale di inserimento, e un elemento di presa del tubo, mobile longitudinalmente in avanzamento nel verso di inserimento del tubo per inserirlo nel foro e in arretramento, per effettuare una nuova presa sul tubo in un punto arretrato e spingerlo nel foro per un ulteriore tratto. Dunque, l’apparato di inserimento comprende anche un attuatore collegato aH'elemento di presa per attivarlo sul tubo durante l'avanzamento e disattivarlo durante l'arretramento.

Pertanto, ad ogni passaggio l’elemento di presa spinge il tubo nel foro per una tratto pari alla corsa dell’ elemento di presa dalla posizione arretrata a quella avanzata. Poiché la lunghezza dei tubi di armatura è maggiore di detta corsa, è necessario che l’elemento di presa effettui una pluralità di passaggi per inserire il tubo nel foro completamente.

Tuttavia, tali macchine presentano alcuni inconvenienti.

Un primo inconveniente è dato dal fatto che, quando si effettua un consolidamento sulla volta di una galleria con la perforazione di norma sub-orrizzontale inclinata verso l’alto, il tubo di armatura durante l’inserimento nella perforazione precedentemente eseguita potrebbe tendere a sfilarsi per gravità e a uscire dal foro in cui è parzialmente inserito. Ciò comporterebbe un allungamento dei tempi di lavoro e, se lo sfilamento del tubo fosse completo, un grave rischio per Γ incolumità dei laboratori, che potrebbero essere colpiti dal tubo.

Un ulteriore inconveniente è dato dal fatto che gli apparati di inserimento non sono intercambiabili tra le macchine perforatrici di diverse dimensioni e tipologie. Infatti, ciascuna macchina viene realizzata con integrato un proprio apparato di inserimento. Allo stesso tempo, non è possibile applicare in modo semplice ed efficace gli apparati di inserimento noti alle macchine perforatrici che ne sono sprovviste, Scopo del presente trovato è quello di eliminare i suddetti inconvenienti e di rendere disponibile una macchina per perforazione e consolidamento, provvista di un apparato di inserimento di tubi di armatura particolarmente efficace e sicuro per Γ incolumità dei lavoratori e applicabile facilmente sulle varie tipologie di macchine perforatrici. Detto scopo è pienamente raggiunto dall'apparato oggetto del presente trovato, che si caratterizza per quanto contenuto nelle rivendicazioni sotto riportate ed in particolare per il fatto che comprende una pinza azionabile selettivamente sul tubo per bloccarlo quando relemento di presa è disattivo.

Questa ed altre caratteristiche risulteranno maggiormente evidenziate dalla descrizione seguente di una preferita forma realizzativa, illustrata a puro titolo esemplificativo e non limitativo nelle unite tavole di disegno, in cui:

- la figura 1 illustra una macchina secondo il presente trovato;

- la figura 2 illustra l'apparato di inserimento della macchina di figura 1 ; - la figura 3 illustra l'apparato di figura 2, in una diversa condizione operativa;

- la figura 4 illustra l'apparato di inserimento della macchina di figura 1, in vista laterale ed in fase di presa arretrata;

- la figura 5 illustra l'apparato di figura 4, in vista laterale ed in fase di presa avanzata;

- la figura 6 illustra il supporto flottante pinza dell'apparato di figura 4; - la figura 7 illustra il supporto flottante di figura 6, in una diversa condizione operativa;

- la figura 8 illustra l'apparato di figura 4 secondo la sezione AA (condizione di rilascio);

- la figura 9 illustra l'apparato di figura 4 secondo la sezione BB (condizione di rilascio);

- la figura 10 illustra l'apparato di figura 4 secondo la sezione AA, in una diversa condizione operativa (condizione di presa);

- la figura 11 illustra l'apparato di figura 4 secondo la sezione BB, in una diversa condizione operativa (condizione di presa).

Nelle figure, si è indicata con 1 una macchina secondo il presente trovato.

La macchina 1 è una macchina per perforazione e consolidamento, provvista di un apparato 2 di inserimento di un tubo 3 di armatura in un foro longitudinale precedentemente praticato mediante perforazione. Tale apparato 2 di inserimento comprende un primo e un secondo punto di guida 4 del tubo 3 solidali a un telaio 5 dell'apparato 2 di inserimento. Tali punti di guida 4 sono posti a una distanza prefissata e costituiscono mezzi di guida del tubo 3, aventi la funzione di mantenere il tubo 3 orientato nella direzione longitudinale di inserimento desiderata.

Si osservi che l'apparato 2 di inserimento è montato su un braccio 6 mobile per orientare il tubo 3 e l'apparato 2 di inserimento nella direzione longitudinale desiderata, secondo una tecnica nota nell'ambito delle macchine perforatrici. Pertanto, il braccio 6 costituisce mezzi per movimentare l'apparato 2 di inserimento per orientarlo in una direzione desiderata di inserimento del tubo 3 di armatura.

Tale apparato 2 di inserimento comprende anche un elemento di presa 7 del tubo 3 connesso a un attuatore 8 per attivarsi o disattivarsi sul tubo 3. L'attuatore 8 comprende per esempio un pistone idraulico.

L'elemento di presa 7 comprende, nella preferita forma realizzativa illustrata, una prima ganascia 9 connessa all'attuatore 8 per serrarsi sul tubo 3 e una seconda ganascia 10. La seconda ganascia 10 non è connessa all'attuatore 8, per cui risulta fissa, ovvero solidale all'elemento di presa 7 (elemento comunque flottante rispetto al tubo 3), mentre la prima ganascia 9, essendo connessa all'attuatore 8, risulta mobile in avvicinamento e allontanamento dalla prima ganascia 9.

La figura 8 illustra l'elemento di presa 7 con la ganascia 9 disattiva, ovvero posizionata a una distanza prefissata dal tubo 3, in modo che l'elemento di presa 7 sia libero di muoversi longitudinalmente rispetto al tubo 3.

La figura 10 illustra l'elemento di presa 7 con la ganascia 9 attiva sul tubo 3, per serrarlo in modo da renderlo solidale all'elemento di presa 7 stesso.

L'elemento di presa 7 è collegato al telaio 5 dell'apparato 2 di inserimento mediante martinetti 11 idraulici; pertanto, l'elemento di presa è mobile longitudinalmente in avanzamento nel verso di inserimento del tubo 3 e in arretramento, definendo una corsa prefissata. Secondo una tecnica nota, l'elemento di presa 7 viene attivato sul tubo 3 durante l'avanzamento e disattivato durante l'arretramento, in modo che, ad ogni avanzamento, l'elemento di presa 7 sposti il tubo 3 nel verso di inserimento di una quantità pari alla corsa dell'elemento di presa 7.

La figura 2 illustra l'apparato 2 di inserimento con l'elemento di presa 7 in una posizione arretrata, mentre la figura 3 illustra l'apparato 2 di inserimento con l'elemento di presa 7 in posizione avanzata.

L'apparato 2 di inserimento comprende anche, originalmente, una pinza 12 azionabile selettivamente sul tubo 3 per bloccarlo quando l'elemento di presa 7 è disattivo.

La pinza 12 è connessa al telaio 5 ed è originalmente posizionata tra detti punti di guida 4.

La pinza 12, nella preferita forma realizzativa illustrata, comprende una prima ganascia 13 e una seconda ganascia 14, connesse a un attuatore 15 o ad altri mezzi di azionamento della pinza per serrarsi sul tubo 3. Le ganasce (13, 14) della pinza 12 sono preferibilmente entrambe mobili, in avvicinamento e allontanamento l'una dall'altra, per facilitare un centraggio della pinza 12 rispetto al tubo 3.

Si osservi che, nella preferita forma realizzativa illustrata, l'elemento di presa 7 è fissato a una flangia 16. La flangia 16 è associata a un elemento di supporto 17, costituito per esempio da una piastra, il quale a sua volta è connesso al telaio 5 mediante i martinetti 11.

La flangia 16 è associata all'elemento di supporto 17 mediante una pluralità di viti e bulloni inseriti in corrispondenti fori passanti 18 definiti dalla flangia 16. Tali fori 18 hanno diametro maggiore rispetto alle viti in essi inseriti, mentre i bulloni sono serrati su nottolini calibrati di diametro maggiore rispetto ai fori. Pertanto, originalmente, detta flangia 16, unitamente a dette viti inserite nei corrispondenti fori, con i relativi bulloni e rondelle, costituisce mezzi per connettere l’elemento di presa all’elemento di supporto, in modo da impedire spostamenti longitudinali relativi tra l’elemento di presa e l’elemento di supporto e consentire spostamenti trasversali relativi tra l’elemento di presa e l’elemento di supporto.

Dunque, la flangia 16 è connessa all’elemento di supporto 17 in modo da risultare flottante rispetto ad esso in un piano trasversale definito dalla flangia 16 stessa. L’elemento di presa, essendo fissato alla flangia 16, risulta anch'esso originalmente flottante rispetto all'elemento di supporto 17 e quindi rispetto ai martinetti 11 e al telaio 5.

Ciò consente, vantaggiosamente, di evitare un'inclinazione dei martinetti 11 rispetto al telaio 5 (a seguito di un centraggio non perfetto del tubo 3, ovvero un suo disallineamento rispetto alla direzione longitudinale di inserimento), che provocherebbe sollecitazioni indesiderate dei martinetti con conseguente deterioramento dei relativi supporti.

Quindi, ciò consente anche un risparmio economico e una semplificazione costruttiva, sia per quanto riguarda i martinetti 11 che per quanto riguarda l'elemento di presa 7, in cui una sola delle due ganasce è mobile (ovvero connessa all'attuatore 8).

L'apparato 2 di inserimento comprende anche, originalmente, un'unità di controllo (non illustrata nelle figure) collegata all'attuatore 8 dell'elemento di presa 7 e all'attuatore 15 della pinza 12 (o ad altri mezzi di azionamento della pinza 12) per sincronizzarli. Tale unità di controllo è costituita per esempio da una scheda elettronica.

L'unità di controllo è operativamente attiva sull'attuatore 15 della pinza 12 per disattivarla durante l'avanzamento dell'elemento di presa 7.

Operativamente, la pinza 12 viene disattivata (per consentire l'avanzamento dell'elemento di presa 7) soltanto dopo che l'elemento di presa 7 è stato attivato sul tubo 3; inoltre, la pinza 12 viene attivata (al termine dell'avanzamento dell'elemento di presa 7 e prima del suo arretramento) prima che l'elemento di presa 7 venga disattivato.

In tal modo, vi è sempre almeno un mezzo di presa attivo sul tubo 3, o l'elemento di presa 7, o la pinza 12 o entrambi. Infatti, l'unità di controllo è operativamente attiva sui mezzi di azionamento della pinza per disattivarli solamente durante l'avanzamento dell'elemento di presa.

Ciò consente, vantaggiosamente, di eliminare il rischio che il tubo 3 si sfili dal foro in cui viene inserito, anche quando l'inserimento non è completo.

Inoltre, si osservi che la macchina 1 secondo il presente trovato comprende, originalmente, una piastra 19 di connessione tra l'apparato 2 di inserimento e il braccio 6, definente una struttura portante della macchina.

Ciò consente, vantaggiosamente, di connettere l'apparato 2 di inserimento sopra descritto a qualsiasi macchina perforatrice.

Claims (13)

1. RIVENDICAZIONI 1. Apparato (2) di inserimento meccanico di un tubo (3) di armatura in corrispondenti fori longitudinali, in una macchina (1) per perforazione e consolidamento, detto apparato (2) comprendendo: - mezzi di guida (4) del tubo (3); - un elemento di presa (7) del tubo (3), mobile longitudinalmente in avanzamento nel verso di inserimento del tubo (3) e in arretramento; - un attuatore (8) collegato all'elemento di presa (7) per attivarlo sul tubo (3) durante l'avanzamento e disattivarlo durante l'arretramento, caratterizzata dal fatto che detto apparato (2) comprende una pinza (12) azionabile selettivamente sul tubo (3) per bloccarlo quando l'elemento di presa (7) è disattivo.
2. 2. Apparato secondo la rivendicazione 1, comprendente un telaio (5), i mezzi di guida (4) e la pinza (12) essendo solidali al telaio (5) e l'elemento di presa (7) essendo associato a un elemento di supporto (16) mobilmente connesso al telaio (5).
3. 3. Apparato secondo la rivendicazione 2, comprendente mezzi per connettere l’elemento di presa (7) all’elemento di supporto (17), in modo da impedire spostamenti longitudinali relativi tra l’elemento di presa (7) e l’elemento di supporto (17) e consentire spostamenti trasversali relativi tra l’elemento (7) di presa e l’elemento di supporto (17).
4. 4. Apparato secondo la rivendicazione 3, in cui detti mezzi per connettere l’elemento di presa (7) all’elemento di supporto (17) comprendono una flangia (16) connessa all’elemento di supporto (17) in modo da risultare flottante rispetto ad esso in un piano trasversale definito dalla flangia (16) stessa, l’elemento di presa (7) essendo fissato alla flangia (16).
5. 5. Apparato secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, in cui l'elemento di presa (7) comprende una prima ganascia (9) mobile in avvicinamento e allontanamento da una seconda ganascia (10).
6. 6. Apparato secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, in cui la pinza (12) comprende una prima e una seconda ganascia (13, 14), entrambe mobili in avvicinamento e allontanamento l'una dall'altra.
7. 7. Apparato secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, in cui i mezzi di guida (4) comprendono un primo e una secondo punto di guida per il tubo (3) allineati longitudinalmente, la pinza (12) essendo posizionata in un punto intermedio tra detti punti di guida e ad essi allineata longitudinalmente.
8. 8. Apparato secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, in cui l'apparato (2) comprende un'unità di controllo collegata a detto attuatore (8) e a mezzi di azionamento (15) della pinza (12) per sincronizzarli.
9. 9. Apparato secondo la rivendicazione 8, in cui l'unità di controllo è operativamente attiva sui mezzi di azionamento (15) della pinza (12) per disattivarli durante l'avanzamento deH'elemento di presa (7).
10. 10. Apparato secondo la rivendicazione 8, in cui l'unità di controllo è operativamente attiva sui mezzi di azionamento (15) della pinza (12) per disattivarli solamente durante l'avanzamento deH'elemento di presa (7).
11. 11. Macchina (1) per perforazione e consolidamento, provvista di un apparato (2) di inserimento di un tubo (3) di armatura in un foro longitudinale, caratterizzata dal fatto che detto apparato (2) è un apparato secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti.
12. 12. Macchina secondo la rivendicazione 11 , comprendente una piastra (19) di connessione tra una struttura (6) portante della macchina (1) e detto apparato (2).
13. 13. Macchina secondo la rivendicazione 12, comprendente mezzi per movimentare l'apparato (2) orientandolo in una direzione desiderata di inserimento del tubo (3) di armatur